Die Luftfahrtbranche setzt auf Technologien aus der Automobilindustrie, um ihre Umweltbelastung zu mindern. Ein Forschungsprojekt unter Beteiligung norwegischer und europäischer Partner entwickelt einen Hybridantrieb für Propellerflugzeuge, der Emissionen um bis zu 30 Prozent senken könnte. Dieses System verbindet einen Elektromotor mit einem Verbrennungsmotor und zielt vor allem auf Regionalflüge ab, wie sie beispielsweise zwischen Trondheim und Oslo durchgeführt werden.
Der Ansatz basiert auf dem bewährten Prinzip hybrider Fahrzeuge, bei dem Kraftstoff und Strom kombiniert werden, um den Energieverbrauch zu optimieren. Laut den beteiligten Wissenschaftlern könnte eine flächendeckende Einführung in der EU die gesamten Klimagase der Region um rund ein Prozent verringern – ein relevanter Beitrag, da der Sektor derzeit etwa vier Prozent der EU-weiten Emissionen ausmacht. Die Fokussierung auf kürzere Strecken ergibt sich aus physikalischen Gegebenheiten: Akkumulatoren für reine Elektroantriebe sind schwerer als herkömmlicher Treibstoff, was bei Langstrecken den Vorteil zunichtemacht. Für Distanzen bis zu wenigen Hundert Kilometern erweist sich die Hybridlösung jedoch als effizienter.
Das Projekt erfordert umfassende Entwicklungen in mehreren Bereichen, darunter leichtere Propeller, Getriebe für die Kopplung der Motoren, Stromübertragungssysteme sowie fortschrittliche Energiemanagement- und -verteilungstechniken. Gewichtsreduktion steht im Zentrum, da jedes zusätzliche Kilo in der Luftfahrt den Verbrauch steigert. Ein Schwerpunkt liegt auf der Verbesserung der elektrischen Isolierung im Stator – dem Kernstück des Elektromotors –, die Spannungen und Frequenzen aushalten muss, die in herkömmlichen Systemen nicht getestet wurden. Bislang fehlten Industriestandards für Betriebsfrequenzen jenseits von einem Kilohertz; das Projekt adressiert dies durch neuartige Testverfahren, die den Lebensdauer von Isolationsmaterialien bei bis zu 50 Kilohertz ermitteln.
Diese Methode simuliert reale Belastungen, indem Spannungsquellen an Testobjekte angeschlossen und zyklisch ein- und ausgeschaltet werden, bis Ausfälle auftreten. Die Ergebnisse bestätigen, dass höhere Frequenzen die Haltbarkeit verkürzen, was für die Sicherheit entscheidend ist. Solche Erkenntnisse ermöglichen es Herstellern, Materialien zu validieren und Risiken wie Kurzschlüsse zu minimieren. Die Experimente laufen weiter und werfen bereits positive Ergebnisse ab, die die Machbarkeit unterstreichen.
Objektiv betrachtet birgt das Vorhaben erhebliches Potenzial, die Luftfahrt nachhaltiger zu gestalten, insbesondere in einer Branche, die unter zunehmendem Druck internationaler Klimaziele steht. Die Reduktion um ein Prozent EU-weit mag bescheiden wirken, kumuliert sie jedoch in einer Sektor mit hohem Wachstumspotenzial. Herausforderungen bleiben: Die Skalierbarkeit hängt von Kosten, Zertifizierungen und der Integration in bestehende Flotten ab. Dennoch signalisiert der Fortschritt – inklusive eines Demonstrators, der im kommenden Sommer in Frankreich getestet werden soll – dass kommerzielle Anwendungen bis 2035 realistisch erscheinen könnten.
Das Projekt He-Art wird von der EU im Rahmen des HORIZON EUROPE-Programms für Klima, Energie und Mobilität finanziert (Grant-ID: 101102013). Beteiligt sind Unternehmen wie Rolls-Royce, Airbus und Safran sowie Forschungseinrichtungen wie SINTEF, NTNU und ONERA aus mehreren Ländern. Rolls-Royce liefert den Elektromotor und den Stromwandler für den multinationalen Konsortium.
